はじめに
新型コロナウイルス感染症の流行に際して、わが国でもテレワークとオンライン学習を余儀なくされている方々が多くいらっしゃいます。
お父さんとお母さんは自室からパソコンでテレワーク、長男と長女は子供部屋から iPad で高校のオンライン学習、次女は居間でオンラインゲーム「スプラトゥーン」。そんな日々が続いています。
そこで問題になるのが、インターネット回線の速度と Wi-Fi の品質です。「スプラトゥーンが遅い！」と子供らの精神状態が悪くなりかけたので(サーバ側の問題だと思うのですが)、実際の我が家の実例を(少々長くなりますが)紹介したいと思います。参考になれば幸甚です。また、普通のご家庭で 10Gbps のインターネット回線の契約をされている方はまだ少ないでしょうから、ベストエフォートで 1Gbps のごく一般的な回線で Wi-Fi ルータを使うことを前提に話を進めます。
Wi-Fi の利用を前提とするのは、一般の家庭で有線 LAN を引回すのは面倒だと思われるからです。CAT6 以上のイーサケーブルで有線 LAN を引き回せる方は、本稿を読む必要はありません。但し、接続台数によってはスイッチングハブが必要になります。端末の性能に合わせて(マルチ)ギガビットスイッチングハブも検討しましょう(以下、ピンキリの例)。
まず一度「google インターネット速度テスト」をブラウザで検索して、google 謹製インターネットスピードテストを実行してみてください。
1Gbps なんてのは地域で回線を共有しているので、出るわけがないのですが、50Mbps 以上の速度が出てれば快適だと思われます。上例は、非常に高速な結果で、このあたりの速度を目指すことにします。
(2020/5/12追記) ちなみに、レイテンシは「スプラトゥーン」のようなシビアなオンラインゲームだと 10 ミリ秒未満が望ましいとのこと。
ここで、20Mbps などと出てしまったら、端末が古い Wi-Fi の規格を使っているか、新しい Wi-Fi の規格にルータが対応していない可能性があります。下表、Wi-Fi4 以上の利用が望ましいと考えます。
| Wi-Fi 規格 | 周波数帯 | 通信速度 | 備考 |
|---|---|---|---|
| IEEE 802.11b | 2.4GHz | 最大 11Mbps | |
| IEEE 802.11g | 2.4GHz | 最大 54Mbps | |
| IEEE 802.11n | 2.4/5GHz | 最大 600Mbps | Wi-Fi4 |
| IEEE 802.11ac | 5GHz | 最大 6.9Gbps | Wi-Fi5 |
| IEEE 802.11ad | 60GHz | 最大 6.8Gbps | |
| IEEE 802.11ax | 2.4/5GHz | 最大 9.6Gbps | Wi-Fi6 |
2020年5月時点で Wi-Fi6 に対応したルータは高価です。また、IEEE 802.11ad は壁や障害物が無い環境でのギガビット無線で用途が特殊です。
また、Wi-Fi 接続する端末、PC や iPad がこれらの規格に対応してないと、高速な規格では接続できません。
ちなみに、Wi-Fi5 はアクセスポイント(Wi-Fi ルータ本体のこと)までの距離があまり長く出来ません。広い家や１階から３階とかでは無線の品質が悪くなるでしょう。
さて、うちは Wi-Fi4 に対応していない(2020/6/16 修正)している古い Wi-Fi ルータ(Apple AirMac Express)なので、新しい Wi-Fi ルータを購入することにしました。
(2020/6/16 追記) この AirMac Express の名誉もあるので、後日、本来の実力を様々なモード(周波数帯)で計測しておきました(上図)。小さいながらに中々頑張っていますが、上りが遅いです。上りが速いときは下りが遅いです。10 年以上前の製品を使ってるとこうなってしまうという好例です。やはりこれは引退です。
Wi-Fi ルータの選定 − 我が家の場合
ここは奮発して Wi-Fi6 に対応したルータを探します。まだ、国産メーカーの機種は一時的な在庫切れで諦めて、台湾メーカーの ASUS なら安心だと考えました。それがRT-AX3000、￥19,778 です。
ところで、肝心のうちの端末には Wi-Fi6 に対応したものは、まだ、ありません。でも、下位の規格には接続できるので、無駄な投資にはなりません。
また、これは同時接続数が増えても遅くならないように工夫されており、これからのテレワークとオンライン学習に適していると判断しました。
さて、Wi-Fi 接続する端末は意外と多いと思います。あまり一般的ではないとは思いますが、うちの端末を列挙してみましょう。
- 私、Mac
- 私、iPhone
- 私、Android タブレット
- 妻、PC
- 妻、iPhone
- 長男、iPad
- 長男、iPhone
- 長女、iPad
- 長女、iPhone
- 次女、Android タブレット
- 次女、キッズケータイ
- 固定電話の Wi-Fi 接続 − スマホが子機になる機能を提供
- キヤノンのプリンタ 1F
- キヤノンのプリンタ 2F
- PlayStation4
- Nintendo Switch
- Nintendo WiiU
- Hitachi プラズマ TV
- ぷららの「ひかり TV」のセットトップボックス − IPv6 でマルチキャスト映像配信
はじめて数えてみましたけど、一杯一杯ですね。最大接続台数(21 台とのこと)に達しそうです。実際には CAT6 の有線 LAN で繋いでるのもあるので多少盛っています。すべて常に稼働しているわけではないので、余裕はあるはずです。
うちは家族で一杯一杯使うので、奮発してしまいましたが、1,2人でしたらプロバイダのレンタル品や１万円以内の Wi-Fi ルータで十分かと思います。
でも、やはりピンキリのラインナップの価格も見てみたいと思いますので、ネットワーク機器の老舗における価格帯と特徴をみてみましょう。
| 実売価格 | メーカー / 型番 | 主な仕様 | 用途 |
|---|---|---|---|
| ￥13,241 | NetGear / RAX20 | Wi-Fi6 1.2Gbps×4 / LAN 1G×4 / WAN 1G×1 | ローエンド |
| ￥15,627 | NetGear / RAX40 | Wi-Fi6 2.4Gbps×4 / LAN 1G×4 / WAN 1G×1 | ローエンド |
| ￥19,580 | Elecom / WRC-X3000GSA | Wi-Fi6 2.4Gbps×4 / LAN 1G×4 / WAN 1G×1 | ローエンド |
| ￥19,778 | ASUS / RT-AX3000 | Wi-Fi6 2.4Gbps×4 / LAN 1G×4 / WAN 1G×1 | ローエンド |
| ￥26,418 | NetGear / XR500 | Wi-Fi5 1.7Gbps×1 / LAN 1G×4 / WAN 1G×1 | ゲーミング |
| ￥32,255 | NetGear / RAX80 | Wi-Fi6 4.8Gbps×8 / LAN 1G×5 / WAN 1G×1 | ミドルエンド |
| ￥34,753 | NetGear / R9000 | 802.11ad 4.6Gbps×1 / LAN 1G×4 / WAN 1G×1 | ゲーミング |
| ￥35,200 | NetGear / RAX120 | Wi-Fi6 4.8Gbps×12 / LAN 1G×3+5G×1 / WAN 1G×1 | ハイエンド |
| ￥38,667 | Buffalo / WXR-5950AX12 | Wi-Fi6 4.8Gbps×12 / LAN 1G×3+10G×1 / WAN 10G×1 | ハイエンド |
| ￥51,270 | NetGear / RAX200 | Wi-Fi6 4.8Gbps×24 / LAN 1G×4 / WAN 1G×1 | ハイエンド |
ゲーミング向けは一人が高速であればよい、という製品ですね。いくつかの例外を除き、高価になればなるほど、無線が速くマルチストリーム数も増えていきます。XR500 と R9000 はゲーミング向けでかなり特殊です。RAX120 は5ギガビットイーサが1ポートついています。WXR-5950AX12 は10ギガビットイーサがLAN/WANで2ポートついており、後述の 10Gbps インターネット契約に向いています。
(2020/5/10追記) 端末に向けて電波を強くする「ビームフォーミング」はあった方がいいと思いますが、RAX20 と R9000 にはどうも、それが無い気がします。他の機種はありました。
Wi-Fi ルータの電気料金
製品の性質上、電源入れっぱなしでしょうから、消費電力も気になります。電気料金が 26円/kWh だとすると、上記、ローエンドの消費電力が 16W だとして(WRC-X3000GSAより)10円/日(300円/月)、ハイエンドの消費電力が 37W だとして(WXR-5950AX12より)23円/日(700円/月)となります。あくまで、最大性能を使い切っているときの計算なので、家の PC がウイルスに感染して何処かに無差別攻撃を仕掛け続けているときの(ルータのみの)電気料金と考えてください。
イーサネットのケーブルの選定
ルータを購入すると適切なイーサネットのケーブルが付属していると思いますが、購入する場合、想定している LAN / WAN の速度に見合ったケーブルを購入しましょう。私はダイソーなどの100均で売っている CAT6 ケーブルで十分だと思います。但し、1〜2m と短いので延長用コネクタが必要になるかもしれません(それも100均に売っている)。有線の品質が気になる方はもう少し値の張る CAT6A 等を検討しましょう。その際、ケーブル長や設置場所などに配慮します。会社に専用工具はあると思いますので、自作でも良いでしょう。CAT6A, CAT6e それぞれには専用工具が必要です。ちなみに、太くて固いケーブルは機器のコネクタを痛めることがありがちなので、フラットケーブルの方を個人的には好みます。
Wi-Fi ルータの選定 − 10Gbps インターネット契約の場合
この場合、上記 NetGeer 製品すべてで LAN / WAN の速度がボトルネックになり得ます。10Gbps インターネット契約でレンタルされる Wi-Fi 対応のルータで十分かと思われますが、予算が許すなら Buffalo WXR-5950AX12 は魅力的です。必要ならギガビットスイッチングハブの性能にも配慮しなければなりません。私は 10Gbps インターネット契約にまだしていないので、さらなるコメントは控えておきます。
プロバイダとの接続方式の見直し − PPPoE か IPoE か
プロバイダと PPPoE で接続している方は、IPoE に移行できないか、もしくは、10Gbps インターネット契約を含めて IPoE に対応しているプロバイダに移行してしまうか検討してみましょう。なぜなら、規格上の速度が PPPoE よりも IPoE の方が断然高速だからです(下表)。
| 接続方式 | 規格上の速度 |
|---|---|
| PPPoE | 1〜2Gbps |
| IPoE | 100Gbps |
私はまだ IPoE に移行していないので、さらなるコメントは控えておきます。
(2020/5/8追記) 私が参考になった記事「IPv6とは？v6プラスとの違いと、実は速度が速くならない本当の理由」を紹介しておきます。
(2020/5/13追記) 「テレワーク時代の Wi-Fi ルータ選び 〜 購入から設置まで 〜 一人暮らしの賃貸住宅編」に IPoE の実例が紹介されています。
Wi-Fi ルータの設置 − 我が家の場合
うちは実は Wi-Fi4 対応の SoftBank のレンタル品のルータ「光BBユニット」(下図左)が別にあります。しかし、NTT 東日本の「光回線モデム」(下図右)が二階にある都合上、それも二階にあります。
実はこれは、一階から利用すると無線の品質があまりよろしくありません。ビームフォーミングが搭載されてないからでしょう。
ですので、新しい Wi-Fi ルータは一階に設置して、二階からでも十分な性能が出れば「光BBユニット」の Wi-Fi 機能はオフにする予定です。
ちなみに、この場合、私は選択しませんでしたが、Wi-Fi 中継器を設置するという選択肢もあります。中継器もピンキリなので、利用環境や目的に合わせてよく検討しましょう。
(2020/5/13追記) 「テレワーク時代の Wi-Fi ルータ選び 〜 購入から設置まで 〜 一人暮らしの賃貸住宅編」に Wi-Fi 中継器が紹介されています。
Wi-Fi ルータの開封
やっと届きました。この御時世なので、箱や本体をエタノール消毒して一分以上放置します。
開封の儀です。
Wi-Fi ルータ本体、AC アダプタ、イーサケーブル、取扱説明書、その他が入っています。
うちの有線 LAN に Wi-Fi ルータの WAN ポートを接続します。うちは、二階と一階が壁の LAN コンセントで繋がっているので、一階の LAN コンセントに繋ぎます。でも、実際には他の有線の端末が多数あるので、一階の LAN コンセントに繋がっているギガビット対応のスイッチングハブに繋げます。
Wi-Fi ルータ本体を AC アダプタで電源タップに繋ぎ、背面の電源スイッチをオンすれば完成です。
Wi-Fi ルータの設定
ASUS のルータだと、PC からはこの無線に繋がった状態(初期状態ではパスワードなしのフリースポット)でブラウザを開けば初期設定ができます(アクセス先の「http://router.asus.com/」は 192.168.*.* 等のプライベート空間の DNS で提供されるドメイン名)。スマホからなら ASUS Router App をインストールして初期設定をはじめられます。参考に、うちでやった設定を記しておきます。
- ルータへのログイン名(とパスワード): honey
- 2.5/5GHz を個別に設定: ✓する/ しない
- 2.5GHz ネットワーク名(とパスワード): Hachimitsu
- 5GHz ネットワーク名(とパスワード): Hachimitsu_5G
- プロバイダ接続: する/✓しない
最後の項目は、うちは SoftBank のレンタル品のルータ「光BBユニット」がインターネット接続をやっているので、この Wi-Fi ルータでは「しない」となります。
他社製品のルータでは、設定さえ不要というのはありますので(例えば、Baffalo 製は何もすることがありません)、取扱説明書をざっと読みましょう。
(2020/5/8追記) デフォルトの「無線ルータモード」なるもので初期設定したのですが、これだと有線機器が元々のアドレス空間 192.168.3.* で、ASUS の無線機器が別のアドレス空間 192.168.50.* になってしまっていたので、「アクセスポイントモード」なるもので設定をし直しました。この場合、有線 LAN に Wi-Fi ルータの LAN ポートを接続する必要があります。しかも、router.asus.com というドメイン名も提供されないので、PC からの再々設定にはルータの居場所「http://192.168.3.*/」を見つける必要もあります。
端末の設定
これは片っ端から端末すべてに、新しい Wi-Fi ルータの SSID と暗号化キーを設定していくほかありません†。Buffalo 製品のように AOSS 機能があれば多少簡単なのですが、そういった機能はなさそうですありました。WPS(Wi-Fi Protected Setup)ボタンがそれに相当します。例えば、うちの固定電話では Wi-Fi セットアップでルータの WPS ボタンを押してから1,2分以内に電話の「決定」ボタンを押せば Wi-Fi 接続が出来ます。
速度の計測
さて再び「google インターネット速度テスト」をブラウザで検索して、google 謹製インターネットスピードテストを実行してみましょう。速くなったでしょうか？
上りがちょっとだけ遅くなった感がありますが、おそらく誤差の範囲です。下りが 2.5 倍にもなりました。
実はここで述べてる経緯に「嘘」がありまして、最初に計測した速度は以下の Buffalo WXR-1901DHP3 だったのでした。
既に実売価格が不明なのですが、たしか、1万円以内のローエンドのルータだったと思います。はっきり言って、これで十分。先の SoftBank のレンタル品のルータ「光BBユニット」を使っていて、冒頭の「スプラトゥーンが遅い！」で去年導入済みだったものです。
というのは、うちは「母屋」と「離れ」がありまして、離れ＝私らがいる所がこの Buffalo、母屋＝爺婆がいる所が先の Apple AirMac Express だったのです。近頃は長男が主に母屋で勉強していて、母屋の Wi-Fi が遅いと言われましたので、この連休中に、新しい ASUS を離れに、１年強の実績のある Buffalo を母屋に設置したのが事実でした。話が複雑になるので、Buffalo は省略して話を進めました。
では、移した Baffalo で母屋が速くなったのかというと、変わらず実に酷いもので下りが 1Mbps にも満たない有様です。ネットが遅い原因は古い Apple の Wi-Fi ルータが原因では無かったのです。母屋のインターネットの管理はそもそも私は全くしていないのですが、連休が終わってしまったので、その問題解決は機会があれば、(こういった事態は皆様にも切実で身近な問題かと思いますので)続報をここに追記する所存です。(2020/5/7)下に追記しました。
速度が改善しない − LAN を疑う
「母屋」の NTT 東日本の光回線モデム「ひかり電話ルータ」(PR-S300SE)にログインが成功†したので、問題を切り分けたいと思いました。
例えば、この「ひかり電話ルータ」の Wi-Fi 機能を使って通信が高速だった場合、Buffalo が接続している LAN コンセントが悪い、ということになり得ます。
この手段で調査してみようと、調べたら Wi-Fi アダプタが付いていないタイプの「ひかり電話ルータ」でした。
すわ万策尽きたと思ったのですが、探したら別の部屋に LAN コンセントがありましたので、そちらに Buffalo の Wi-Fi ルータを接続したところ、かなり改善しました。
うちの地域は落雷による瞬断などが多く、それで LAN コネクタの1ポートが逝ってしまわれたこともあるぐらいなので、落雷でもともと刺していた LAN コンセントが少しイカれていたのだと推測します。
実用上問題ないとは言え、もうちょっと頑張って欲しいところですが、母屋の LAN はよく見ると CAT5e ですし、プロバイダも最近なぜかマイナーなところと契約していましたし、これ以上は深入りしないことにしました。機会があればプロバイダ So-net の NURO 光をお勧めしたいと思っています。
結果的には、「離れ」は下り 50Mbps(光BBユニット) → 80Mbps(Buffalo) → 200Mbps(ASUS) と４倍もの Wi-Fi 環境になったので、これほどの速度が必要なのかと疑うほどになりました。しかし、さらに調べてみると 400Mbps ぐらいは「SoftBank 光」でいけるらしく、うちではこの少し古い「光BBユニット」がボトルネック(はっきりいって IPv6 が不安定です)になっているので、まだ改善の余地はあるのでしょう。IPv6 が不安定で、ぷららの「ひかり TV」で不便を被っているので、プロバイダ So-net の NURO 光への移行を検討していたぐらいなのですが、ひとまずは、離れについてもあまり深追いはしないでおきます。
一般的な注意事項
予算が許せば、なるべく高価な機種を選定して、難しいことは考えない、という選択肢もあるでしょう。
しかし、10ギガビットイーサ対応のルータなのに、1ギガビットのスイッチングハブに繋げていたり、CAT5 のイーサネットのケーブルを使用しているなどの「チグハグ」なことをしないようにすることが肝心です。「敢えて」やっているなら別ですが、折角の投資が勿体ないことになってしまいます。
また、ネットが遅い問題は、問題の切り分けで調査を進めないと、プロバイダに問い合わせても「けんもほろろ」な対応で終わってしまいますし、コツが必要ですね。しかし、上記の知識があれば「けんもほろろ」にはなりにくいと思いますので、ちゃんと説明すれば対応してくれると思います。
屋内の配線さえ面倒なら「SoftBank Air」などのサービスも選択肢の一つですね。
なにか困ったことがありましたら、我々、研究開発チームにご相談ください。
(2020/5/13追記) 「テレワーク時代の Wi-Fi ルータ選び 〜 購入から設置まで 〜 一人暮らしの賃貸住宅編」では、賃貸住宅における実例が紹介されています。